Хлор

Sergeef> Интересно попробовать хлор как окислитель, кто в курсе энерговыделения в реакциях с водородом, литием, бором, натрием, магнием?

Энерговыделение заметно меньше, чем у кислорода при заметно большей цене и токсичности продукта. Поэтому и не используется.

Sergeef>> Интересно попробовать хлор как окислитель, кто в курсе энерговыделения в реакциях с водородом, литием, бором, натрием, магнием?
U235> Энерговыделение заметно меньше, чем у кислорода при заметно большей цене и токсичности продукта. Поэтому и не используется.

Есть ньюансы, они могут в каких-то случаях дать выигрыш, например в разгонных блоках, а на счет заметно меньшего энерговыделения я бы не сказал, в некоторых реакциях может быть и приличное энерговыделение.

Нет никаких ньюансов. Чистая химия. С любым топливом жидкий кислород даст заметно более высокую энергетику, чем жидкий хлор. Хлор сильно более худший окислитель, чем кислород. Эффективнее кислорода в качестве окислителя на единицу веса только фтор и некоторые его соединения

Sergeef> Есть ньюансы,

Читай книжку "Зажигание!".
(Ignition!: An informal history of liquid rocket propellants by John D. Clark)

Там автор=специалист пишет обо всех возможных комбинациях окислителей и горючих.
Которые были перепробованы или обсуждались во время ракетной гонки.

Например, про трифторид хлора. Как бочка треснула и тонна вылилась на бетон.

Вот пдф:
(https://ia601905.us.archive.org/12/items/ignition_201612/ignition.pdf)

Xan> Например, про трифторид хлора. Как бочка треснула и тонна вылилась на бетон.
"Собираясь работать с этим окислителем прежде всего обзаведитесь хорошей парой кроссовок"

Sergeef>>> Интересно попробовать хлор как окислитель

Хлор тупо тяжелый. 37 а.е.м. весит по памяти. Кислород - 16.
Принцип простой - чем легче атом, тем лучше.
Есть всякие ньюансы с энергиями связей, например чуть более тяжелый фтор лучше чуть более легкого кислорода. Трехатомный тяжелый озон, лучше двухатомного кислорода. Металлы одноатомные и прочая прочая.

Но в данном случае не проканает. Хлор не лучше кислорода, зато тяжелый.
Единственное, что он может сжиматься под давлением без криогенки и в таком виде долго стоять на боевом дежурстве. Но по энергетике однозначно проигрывает кислороду.

Xan> Например, про трифторид хлора.

Трифторид может и пойдет. Там хлор как контейнер фтора. А фтор это хорошо.

Sergeef>>>> Интересно попробовать хлор как окислитель
TEvg-2> Хлор тупо тяжелый. 37 а.е.м. весит по памяти. Кислород - 16.
TEvg-2> Принцип простой - чем легче атом, тем лучше.
TEvg-2> Есть всякие ньюансы с энергиями связей, например чуть более тяжелый фтор лучше чуть более легкого кислорода. Трехатомный тяжелый озон, лучше двухатомного кислорода. Металлы одноатомные и прочая прочая.
TEvg-2> Но в данном случае не проканает. Хлор не лучше кислорода, зато тяжелый.
TEvg-2> Единственное, что он может сжиматься под давлением без криогенки и в таком виде долго стоять на боевом дежурстве. Но по энергетике однозначно проигрывает кислороду.
Криогеника далеко не везде приемлема, особенно для разгонных блоков.
Или для старта с некоторых планет, там тоже жидкий кислород не канает, и углеводов нет никаких
Опять же все это голословно, нужны конкретные данные по разным реакциям, а этого и нет,
плюс хлор сильно плотный, а это тоже большой плюс...

Sergeef> Опять же все это голословно, нужны конкретные данные по разным реакциям, а этого и нет,

Да есть, конечно.
Берите справочник по энергиям связей и считайте. В первом приближении этого достаточно.

Xan>> Например, про трифторид хлора. Как бочка треснула и тонна вылилась на бетон.
haleev> "Собираясь работать с этим окислителем прежде всего обзаведитесь хорошей парой кроссовок"

"С ним самовоспламеняется и горит всё: одежда, песок, ракетчики."

Sergeef> Криогеника далеко не везде приемлема, особенно для разгонных блоков.

Там, где неприемлима криогеника, великолепно справляется АТ. Он более эффективен и отработан. И по токсичности в целом на уровне хлора. Ну и как более эффективный некриогенный окислитель рассматриваются фториды хлора, но пока что нет задач, которые бы оправдали использование этого адского коктейля.

Ну нет у хлора ни одной ниши, в которой он был бы лучше уже существующих окислителей. Там, где нужен максимально эффективный окислитель, и пофиг на криогенику, царствует кислород, там, где нужны некриогенные компоненты, используется или АТ, который поэффективнее хлора будет, или вообще монотоплива, тот же гидразин разлагающийся на катализаторе.

Sergeef> плюс хлор сильно плотный, а это тоже большой плюс...

Если б он хотя бы на единицу плотности был эффективнее существующих окислителей, но и этого нет Хлор - очень хреновый окислитель. К примеру теплота образования HCl - 92 кДж/моль, или 92 кДж на 36,5 грамм сгоревших водорода и хлора, а теплота образования воды - 242 Дж/моль, или 242 кДж на 18 грамм сгоревших веществ. Итого топливная пара водорода с хлором дает энерговыделение 2,6 кДж на грамм топливной пары, а топливная пара водород/кислород дает энерговыделение 13,5 кДж на грамм топливной пары. Разница - аж в 5 раз. По УИ же будет еще хуже потому что хлор - более тяжелый атом.

Sergeef>> Криогеника далеко не везде приемлема, особенно для разгонных блоков.
U235> Там, где неприемлима криогеника, великолепно справляется АТ. Он более эффективен и отработан. И по токсичности в целом на уровне хлора. Ну и как более эффективный некриогенный окислитель рассматриваются фториды хлора, но пока что нет задач, которые бы оправдали использование этого адского коктейля.
U235> Ну нет у хлора ни одной ниши, в которой он был бы лучше уже существующих окислителей. Там, где нужен максимально эффективный окислитель, и пофиг на криогенику, царствует кислород, там, где нужны некриогенные компоненты, используется или АТ, который поэффективнее хлора будет, или вообще монотоплива, тот же гидразин разлагающийся на катализаторе.
Есть
На других планетах хрен достанете хоть грамм АТ, посему и абзац, АТ может разлагаться, в присутствии влаги может приводить к коррозии, зато хлор вполне можно добыть на той же Луне,
Цифры по водороду конечно удручают, но не единым водородом, есть еще разные металлы, и там возможны приятные неожиданности, да и для Луны сильно большие импульсы не нужны, абы летало, интересно еще, есть ли летучие продукты сгорания хлора?

Sergeef> Есть
Sergeef> На других планетах хрен достанете хоть грамм АТ, посему и абзац,

Ну почему? Достанем Из баков, в которых его и привезем Именно на АТ все реально стартовавшие с других планет и прочих небесных тел зонды и взлетали.


Если же речь о добывании топлива на других планетах, то там Вы и грамм свободного хлора не достанете. Он весь в грунте в хлоридах, равно как и АТ - в нитратах Для добычи и того, и другого, нужен химзавод и немаленькое количество энергии. Гораздо выгоднее при таких раскладах использовать на зонде атомный двигатель плюс распространенное в атмосферах других планет рабочее тело: аммиак или углекислоту.

Sergeef> АТ может разлагаться, в присутствии влаги может приводить к коррозии, зато хлор вполне можно добыть на той же Луне

Хлор ровно так же приводит к коррозии и реагирует с водой Впрочем если Вы о других планетах, то там с водой большие проблемы обычно

Sergeef> Цифры по водороду конечно удручают, но не единым водородом, есть еще разные металлы, и там возможны приятные неожиданности

С металлами будет ровно то же, что и с водородом. Ряд оксилительно-восстановительной способности элементов тебе в помошь.

Энергетика реакций с хлором во многие разы хуже аналогичных реакций с кислородом. Или даже с АТ. Собственно говоря водород вполне можно рассматривать как самый легкий щелочной металл. Просто в металлической форме он существует только при очень больших давлениях и низких температурах.

U235> Если же речь о добывании топлива на других планетах, то там Вы и грамм свободного хлора не достанете. Он весь в грунте в хлоридах, равно как и АТ - в нитратах :) Для добычи и того, и другого, нужен химзавод и немаленькое количество энергии.

Нету там нитратов. Им свободный кислород надо. Так что мучиться придётся от аммиака и силикатов.
Впрочем, при любом раскладе без химзавода не обойтись.

Naib> Впрочем, при любом раскладе без химзавода не обойтись.

Нету на Луне ни хлора, ни азота, ни в каком виде. Ядерный реактор нужен для их добычи
Из неметаллов в значимых количествах - кислород, кремний, сера. Водород - следы.

Naib>> Впрочем, при любом раскладе без химзавода не обойтись.
Pu239> Нету на Луне ни хлора, ни азота, ни в каком виде. Ядерный реактор нужен для их добычи
Pu239> Из неметаллов в значимых количествах - кислород, кремний, сера. Водород - следы.

Хлор на Луне, конечно, есть. У него кларк большой и летучесть из пород невысокая. Вот с азотом швах.

Naib> Хлор на Луне, конечно, есть.
Меньше фтора - флюориты обнаружены. Обнаружены даже самородки рения и молибдена. Огромные - единицы мкм. Кислорода - около 40%, хлор не интересен по сравнению с ним.

Naib> Нету там нитратов. Им свободный кислород надо.

Я больше про Марс думал. Там, вроде, в грунте нитраты нашли.

Naib>> Нету там нитратов. Им свободный кислород надо.
U235> Я больше про Марс думал. Там, вроде, в грунте нитраты нашли.
Серьезно путаете, там нашли не нитраты а перхлораты, и не в грунте, а в некоторых камнях, тоесть хлора там достаточно,
Если правда, что на Луне повсеместно мало хлора, и много фтора, то как следствие, Земля и Луна имеют безусловное отличное происхождение, и каким образом они соединились в связанную пару, это весьма загадочно и проблематично.
Особенно, если учесть, что на Луне весьма много титана,

Pu239>> Из неметаллов в значимых количествах - кислород, кремний, сера. Водород - следы.
Naib> Хлор на Луне, конечно, есть. У него кларк большой и летучесть из пород невысокая. Вот с азотом швах.

... на поверхности. Она же вулканического/импактного происхождения, и потому сильно дегазирована. Думается мне, если там произвести забур в мантию, то там будет и азот, и водород. Не могла же она вся успеть дегазироваться до формирования твёрдой коры?
Кстати, хорошая тема для исследований — сверхглубокая лунная шахта. Очевидно, мокрое бурение не катит, нужны другие технологии. А это бы и нам тут на планете пригодилось.

Sergeef> Серьезно путаете, там нашли не нитраты а перхлораты, и не в грунте, а в некоторых камнях, тоесть хлора там достаточно,

Это кислорода там "достаточно", точнее он там есть в перхлоратах :) Перхлораты при разложении дают свободный кислород, а не хлор. Хлор из них можно получить только электролизом, затратив на это уйму энергии. Ну а раз уж все равно везти атомный реактор для электролизного заводика, то не логичнее ли сбацать на этом атомном реакторе атомный ракетный двигатель, работающий на каком-нибудь распространенном в атмосфере газе?

Ну и нашли на Марсе как хлораты, так и нитраты, причем в достаточно существенных количествах:

Тем временем предыдущие результаты исследований дали любопытный и обнадеживающий результат — в марсианском грунте нашли нитраты, т.е. соединения, в которых присутствует один атом азота. В быту “нитраты” чаще всего можно услышать в значении “химическое удобрение” или “пищевая добавка”. На Марсе нет ни целины, ни колбасы, поэтому происхождение нитратов должно иметь иную причину.

Оксиды азота впервые на Марсе выделили почти два года назад, при исследовании той самой скважины, где обнаружили органическое соединение хлорбензол. Но позже выяснили, что нитраты входят в состав практически всех исследованных типов грунта, только содержание колеблется от 0,1% до 1%.

 

Так что на оксид азота ориентироваться логичнее. А еще логичнее - на атомный двигатель. Тогда можно или вообще не связываться с дозаправкой на месте назначения, или взять распространенное и не требующее больших затрат энергии на добычу рабочее тело

Sergeef> Особенно, если учесть, что на Луне весьма много титана,

Титана и на земле много. Весьма распространенный элемент на самом деле

Ну про Марс речи не было, что-то про нитраты почти ничего не слышал, и да, похоже они химанализы засекретили,
То что там не обнаружена органика, а возможно есть нитраты, сие крайне удивительно!!!!
Но если это правда, то добывать там нитраты довольно не просто, а выделить из них АТ слишком тяжко, ну про Марс лучше вообще молчать, марсиане нихера не дадут там делать,

Сравнительно с Луной, земные проценты титана просто мизер,

Никто не знает теплоту сгорания металлов в хлоре?

Pu239> Нету на Луне ни хлора, ни азота, ни в каком виде. Ядерный реактор нужен для их добычи :-)
Pu239> Из неметаллов в значимых количествах - кислород, кремний, сера. Водород - следы.
Ничего себе "следы":

Можно мне такие следы редкоземов на своем участке? :)